以下是关于AD8220仪表放大器(Instrumentation Amplifier)原理图设计要点和应用电路的中文说明(注:芯片内部详细晶体管级原理图属于厂商知识产权,通常不公开,但功能框图和典型应用电路是公开的):
1. AD8220 核心结构与功能框图
AD8220采用经典的三运放仪表放大器架构,其内部简化框图如下:
+----------------------+
| AD8220 IC |
输入+ -->|---[缓冲器+] |
| | |--> 增益设置电阻网络 (RG1, RG2)
| +---[差分放大器]---+
输入- -->|---[缓冲器-] | |
| | +---> 输出 (OUT)
| REF引脚 --------------|-----|--> 参考电压端
+----------------------+
关键组成部分:
- 两个高输入阻抗缓冲放大器:负责接收差分输入信号(IN+, IN-),提供极高输入阻抗(约10^12Ω),减少对信号源的负载。
- 精密增益电阻网络:芯片内部集成匹配电阻(无需外部RG),增益由外部单个电阻(RG)设定。
- 差分输出放大器:将放大后的差分信号转换为单端输出,并提供低输出阻抗。
- REF引脚:用于设置输出信号的参考电平(通常接地或偏置电压)。
2. 典型应用电路原理图(示例)
+15V
|
+---[10μF]---+---||-- GND (去耦电容)
| |
| AD8220 |
信号输入+ (IN+) ------------|1 8 |---+-----------> +15V
| | |
信号输入- (IN-) ------------|2 7 |---+-----------> GND (或负电源)
| |
外部增益电阻 (RG) --------|3 RG 6 OUT |-----------> 信号输出
| |
参考电压 (REF) -----------|4 5 |---+---> RG另一端
| | |
+-----||-----+ |
GND 0.1μF ===
GND
引脚说明(以SOIC-8封装为例):
- Pin 1 (IN+):同相输入
- Pin 2 (IN-):反相输入
- Pin 3,5 (RG):外部增益电阻连接端
- Pin 4 (REF):输出参考电压(通常接GND)
- Pin 6 (OUT):放大输出
- Pin 7 (Vs-):负电源(单电源时接GND)
- Pin 8 (Vs+):正电源
3. 增益计算公式
增益 ( G = 1 + \frac{49.4 \text{k}Ω}{R_G} )
- ( R_G ) 单位为欧姆(Ω)
- 例:若需增益=100,则 ( R_G = \frac{49.4 \text{k}Ω}{99} ≈ 499 \text{Ω} )
4. 设计注意事项
- 电源去耦:
- 靠近芯片电源引脚放置 0.1μF陶瓷电容 + 10μF电解电容,降低噪声。
- REF引脚使用:
- 单电源应用时,REF通常接 ½电源电压 以提供输出偏置(可用电阻分压)。
- 输入保护:
- 输入信号超出电源范围时,需加钳位二极管或限流电阻。
- PCB布局:
- 减少输入走线长度,使用屏蔽电缆抑制干扰。
- RG电阻尽量靠近芯片引脚,避免引入寄生电容。
5. 关键特性
- 高共模抑制比 (CMRR):>80 dB(G=1时)
- 低输入偏置电流:±1 nA(典型值)
- 宽电源范围:±2.3V 至 ±18V(双电源),或 +4.6V 至 +36V(单电源)
- 低噪声:8 nV/√Hz(1 kHz)
官方资料获取
完整设计参考请查阅ADI官方文档:
AD8220 数据手册
(包含内部框图、电气特性、典型应用电路及PCB布局建议)
如需具体应用场景的原理图(如ECG放大、桥式传感器调理),可进一步说明需求!
AD8220 具有轨到轨输出的JFET输入仪表放大器
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2019-02-22 16:11:40
AD8220
AD8220 - Precision, Dual-Channel Instrumentation Amplifier - Analog Devices
2022-11-04 17:22:44
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差模75mv,共模2.5v,AD8220电源为+5V单电源,放大倍数25倍,为什么我的输出电压达不到25倍。技术手册中单电源+5V供电,基准电压2.5V时输出电压范围为0.15V~4.85V,为什么我的达不到?
空头支票
2020-07-25 08:57:56
求助,关于AD8220单电源输出电压范围的相关问题
差模75mv,共模2.5v,AD8220电源为+5V单电源,放大倍数25倍,为什么我的输出电压达不到25倍。 技术手册中单电源+5V供电,基准电压2.5(5)时输出电压范围为0.15V~4.85V,为什么我的达不到?
sayhealer
2023-11-15 06:05:23
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我现在使用AD8220做输出的缓冲,在输入为0时(实测为0.4mv),输出为87.5mv,不知道问题出在什么地方。 附电路图如下:
kingnet1222
2023-11-21 07:47:11
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AD8220 放大器数据手册中提到的A级,B级,W级是什么?是指民用级,工业级,汽车级吗?购买的时候怎么区分这个级别呢? 如图:CMRR是针对B级给出的。
DH9527
2023-11-15 06:14:59
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各位ADI的工程师好: 我最近用AD8220仪表放大器做一个高通滤波器,要求截止频率20HZ左右,放大30倍左右。电路图如下图1所示,J3和J4接差分输入信号,TP2为输出测试点。 然后在
叹久
2023-11-27 07:33:12
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2023-01-03 10:57:26
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